专利名称：规划一种交互式tv信号的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种系统，该系统包含的信号是例如来自卫星的发射信号，该信号包括作为交互式电视信号的视频、音频和交互信号成分。
交互式电视(TV)系统可由例如美国专利No5233,654所知。该专利所描述的系统包括具有一个计算机的接收机，该计算机具有存储交互式程序(program)的充足的存储量，虽然那些设备用来改变具有传输数据的程序。为了使交互式TV有更小的成本，因此更吸引用户去接受它，这就希望将接收机中的存储器保持为最小值，为了合乎需要的应用，可以通过规则地发射可执行的代码来实现它，而不需要将该应用连续地存储在接收机中。实际上将传输介质用作海量存储装置。
在简化接收机和相应的交互式程序的过程中，在诸如跟在交互式程序成分后面的非交互式程序成分的接口的那样的预定情况下，必须传输辅助的信号或程序以启动一定的功能。例如在非交互式的商业节目期间暂停交互式的程序。
本发明直接涉及到用视频和音频节目材料格式化可执行的代码和数据，定义交互式的应用用以可靠和方便传输的设备和方法。本发明设备包括压缩的音频和压缩的视频传送信息分组源。计算机产生与压缩的音频和视频信号有关的交互式程序，该交互式程序由不同的模块形成，各自的模块包括可执行的代码或数据，还包括链接应用模块的目录模块。传输处理器装置用来将模块分组成传送分组以及将来自各自的模块的传送分组分组成为传输单元，并形成包括各自的传输单元的标题信息的辅助传送分组。并且提供为各自的视频传送分组指定第1识别符代码SCIDv，为各自的音频传送分组指定第2个不同的识别符SCIDa以及为各自的交互式程序传送分组指定第3个不同的识别符SCIDD的装置。一个多路复用器将交互式程序传送分组与音频和视频传送分组时分复用，以此方式，交互式程序重复地包括压缩的音频和压缩的视频信号。本发明方法包括用相应的分组和识别符SCIDai形成压缩音频信号传送分组，所述相应的分组包括音频信号数据的有效负荷而识别符SCIDai用于识别包含音频成分数据的传送分组。压缩视频信号的传送分组由包括了视频数据有效负荷的相应分组和用于识别包含视频成分数据的传送分组的识别符SCIDvi所形成。还形成了与音频和视频成分有关的交互式的应用。交互式应用被分成为类似计算机文件的模块，各自的模块包含可执行的代码或应用数据。各自的模块被划分成一个或多个包含整数个传送分组的传输单元，每个传送分组包含用于识别传送分组包含交互式成分数据的识别符SCIDDi。还为各自的传输单元产生另一个传送分组，该另外的传送分组包括描述包含在各自传输单元中的信息的传输单元的标题信息。而且，音频和视频成分分组与交互式成分分组时分复用，所说的交互式成分分组在传输单元序列中，相应的传输单元由所述另外的传送分组加上标题。
下面将结合附图对本发明作详细的说明。
图1是体现本发明的系统构成的交互式TV信号的方框图；图2是将模块的代码/数据字节划分成传输单元的处理过程的流程图；图3是模块的结构图；图4是传输单元的表示图；图5是表示传输单元标题内容的表格；图6是表示目录模块内容的表格；图7是交互式应用的模块化的成分的示图；图8和9是表示用以控制A/V的时分复用和模块分组的交替的时间序列的信号波形图；图10是时分复用的A/V和模块分组的交替的时序图；图11、12和13是传送分组的结构图；图14是产生代码/数据传送分组的代表性装置的方框图；图15、16和17是为各自模块形成传输单元和传送分组的处理过程的程序框图。
本发明将在如直接广播卫星系统的压缩数字化传输系统的环境下进行描述。我们将假定单一的卫星转发器具有容纳多个相应的TV节目的足够的带宽。各个TV节目暂时地压缩和时分复用在单一的转发器上。
参见图1，分组多路复用器16在其输出端口提供音频-视频-交互式(AVI)程序。类似的装置26产生另外的AVI程序。包括与音频、视频和各自AVI程序的交互成分相关的程序引导通过SCID由处理单元27提供类似于AVI程序的传输格式。该程序引导和各自的AVI程序以传送分组的形式加到频道多路复用器28的分别的输入端口。该频道复用器28可以是将各自的信号相等地时分复用成为一个单一的信号的已知的结构或者可以是一个统计控制的多路复用器。多路复用器28的输出连接到一个调制解调器，在这里它适宜用做例如卫星转发器。调制解调器包括误差编码和信号交织装置(未示出)。
通过系统程序控制器控制AVI的形成。程序控制器5可以有一个用户接口，通过该接口可以选择具体的程序和相应的程序信号成分。程序控制器对各自的音频、视频和交互式成分指定各自的SCID。假设各个接收机将存取程序引导以确定哪个SCID与AVI有关，然后从包含相关的SCID的传输信号流中选择传送分组。音频、视频和交互成分被指定不同的SCID，以便AVI程序的一个或多个可从交替的AVI程序中方便地利用。例如，考虑到两个类似的TV游戏显示被同时地产生出来，并且希望这二者交互使用相同的用户交互格式。通过与AVI有关的SCID可以很简便地使用相同的交互式成分，如果交互的成分基本独立于视频节目的话。使用SCID也可以容易地将来自一个节目的音频与来自另一节目的视频编辑在一起。
一个给定的AVI程序可能包括不同的信号成分源。在图1中示出了一个交互式成分源10、一个视频源17和第1与第2声音源20和23(两种语音的声音)。为了时间的管理和/或可能用的功能，控制器5与相应的信号源通信。视频信号源17连接到视频信号压缩装置18，该装置根据运动图象专家组(MPEG)提出的视频压缩标准压缩信号。类似地，来自信号源20和23的分别的音频信号源连到各自的压缩装置21和24。这些压缩装置根据由MPEG提出的音频压缩标准压缩各自的音频信号。根据MPEG的规约有关的音频和视频信号与表现时间图象(PTS)的使用相同步，这个PTS是由定时单元15提供的。为了观察音频和视频如何暂时地相关，读者要注意有关国际组织(ISO/IEC JTC1/HC29/WG11；)的标准化运动图象和相关音频的编码No531，(1993年9月运动图象专家组MPEG)。
压缩的音频和视频信号加到传送分组形成器19、22和25。音频和视频传送分组形成器是公知的，所以就不描述了。分组形成器将压缩的数据划分成预定字节数的有效负载，以及包含各自的SCID的附加识别标题，只说这些也就足够了。为了有关视频信号传送分组形成器的详细资料，读者可以直接参考美国专利5,168,356。为了时分复用各自的信号成分，分组形成器连接到分组多路复用器上。为了暂时存储分组化的数据以容纳复用器服务的其它的成分，传送分组形成器可以包括一个缓冲存储器。分组形成器包括连接到复用器上的分组就绪信号线以表明这时分组是可用的。
由程序员操作、可以是计算机或个人计算机(PC)的单元10，用公知的技术产生交互式程序。该交互式程序，下文称为应用，被编译和压缩。通过压缩意味着压缩或转换成更致密的语言。程序的各自的部分分成为不同类型的模块。模块类似计算机的文件。第1类型模块是代码模块，该模块包含在接收机处程序计算装置执行应用所必需的可执行的代码。第2种类型的模块是数据模块。数据模块包合用于执行应用的非可执行的数据。数据模块比代码模块更倾向于动态，数据模块在节目期间可以变化，而代码模块一般是不变的。
第3类型模块标以信号(SIGNAL)。这个模块是能触发中断的专用的分组，信号能用以将应用同步于例如具体的视频帧(用于玩游戏)，或者改变具体事件的(应用的结束)应用。同步是通过包含的表现时间标记起作用的。当信号时间视频表现时间标记与信号模块表现时间标记相符时，编程的系统功能就执行了。
一旦各自的模块被压缩，它们就被交互式成分源10处理以如图2的流程图所示形成了传输单元。模块从PC存储器存取{50}，并经受误差编码{51}。误差校验位被产生以及CRC校验位被链接或增补在模块数据的结尾{52}。CRC校验位加到整个模块，也就是说在优选实施例中，在整个模块上执行误差编码，而不是在模块的段上。组成模块的字节数被计数{53}，而且这个计数被一个数N除，N等于包含在各自传送分组中的代码/数据字节。该商被校验{57}以确定是否传送分组的数目超过了表示每个传输单元希望的分组的最大数值的一个阈值。如果该商超过了这个阈值，分组将被划分成多个传输单元(图3)。传输单元(TU)是由整数的传送分组(图4)所组成的，其中的一个传送分组包含有关TU(传输单元)的标题信息，而另外的传送分组包括模块的字节的段。传输单元可以包含相等的或不等数目的传送分组。本发明没有确定TU的最佳大小。如果最佳的大小是P个传送分组，于是在步骤54中确定的商(加1个单元)可以被P除以便建立传输单元的个数。在这种情况下，可能有一些具有P个分组的TU以及具有较少分组的最后一个TU。另外，在模块中的传送分组可以相等地划分成为相等大小的TU。
执行校验{55}以确定是否模块包含整数的传送分组，如果没有模块中的充分的字节填充最后的传送分组，最后的传送分组用空字做零的填充{56}，于是压缩的模块存储{58}在存储器11中预定的存储区域。
传输单元的大小由应用程序员审慎地确定。由于AVI可以包含交替的功能应用，模块被划分成传输单元，因此交替的模块可以由接收机用户选择。其中的一些交替的模块可能比较短。为了防止由于用户渴望使用较短的程序而不得不等待更长的程序的传输，该各自的模块被划分成片(TU)，该不同的模块的片(TU)可能是交织的。这一过程明显地减少了接收一些交替模块中的一个所需的时间。
图5所示的表1列出了包含在每个TU标题分组的标题信息的典型类型。应注意到标题包括版本号。版本号包含在其中是为了表示在表现AVI期间何时应用被做出改变。接收机解码器可被安排用作响应检测到版本号的变化而更新执行的应用。模块ID类似计算机文件的识别符，并且由应用程序员来提供。模块传输单元字节偏移(offset)是一个数，该数用以表示在TU的有效负荷的第1代码/数据的模块中的字节位置。例如，如果每个TU包含8个代码/数据传送分组，而一个代码/数据传送分组包括127个代码/数据字节，该第i个TU可能有8×127×(i)的模块传输单元字节偏移。传输单元的长度(字节)如果小于8×127，则表明该TU是模块的最后一个TU，还表明在TU中的最后的代码/数据字节的位置。
表I中的TU标题信息是由交互式成分信号源10编译的，并且由存储器控制器12存储在存储器11中的另一个区域{59}。形成目录的信息也存储在存储器11中{60}。
在模块的应用和处理形成以后，交互式成分源10在应用程序员的控制下形成目录模块，为了有利于接收机应用硬件，该目录模块与应用模块互相作用。图6中的表II表示出在目录模块中包含的代表性的数据。该目录模块包括一个具有应用识别符AID、表示存储和执行该应用所需存储器数量的字段和表示包含在应用中的模块的数目的字段的标题。目录模块的数据部分包括类似于各自模块的标题数据的每个模块的数据。另外有一串表格，它是ASCII格式的各个应用模块名字的一览表。
目录模块信息存储在存储器11中的第3个预定的区域。交互式成分源10可以编程以产生实际的传输单元和传送分组，然而在图1所示的实施例中包含一个独立的代码/数据分组形成器14。该代码/数据分组形成器通过存储器控制器12访问存储器11的各自的区域并在表现各个应用(图7)的序列中产生分组。在图3和图4中分别示出了相应的模块和TU。由分组形成器14提供的分组连接到分组多路复用器16。
根据具体的方案，分组多路复用器16安排提供分组。典型的AVI程序的视频成分需要最大的频道带宽和由作为所需视频带宽的函数所决定的复用器速率。这就是说，为了在每秒的第30帧提供图象，需要每秒P个分组的平均最小视频分组速率。P是由解码的图象空间分解度和图象的宽高比等等所决定的。为了满足这一需要并包括音频和应用成分，图1的典型的系统在每秒中复用2P个分组。图8、9和10示出了交替的分组复用格式。
图8所示的复用格式假定程序成分包括仅一个视频和一个音频成分，正象典型的TV节目一样。波形M表示多路复用的速率(rate)；对于波形M的每一个过渡时期有一个分组由复用器通过。波形V和A1分别地表示复用的视频和音频分组的时序。在这个例子中音频和视频分组相交替。但是可以明白音频分组通常不以视频分组那么高的速率发生。如果音频分组不以音频复用速率出现，多路复用器可以进行这样的安排以便在音频复用时隙中干脆不通过音频分组，或者重复最后一个音频分组。如果频道多路复用器28是一个统计复用器，当原始的分组不用时最好不通过一个音频分组。这很容易地设计出当音频分组不用的时候在音频分组复用时间间隙期间使得由音频分组形成器产生的分组就绪信号禁止复用器。
图9的多路复用格式假定程序成分包括视频成分、音频成分A1和第2音频成分A2或交互式数据成分D。在这个复用序列中，对于每隔一个复用信号的过渡时期视频信号通过。在复用信号的交替过渡时期期间，其他的两个成分是交替的。视频分组在时间T1、T3、T5、T7、T9等等处通过，音频A1与A2或D交替地通过。音频A1在时间T2、T6、T8和T12通过，A2或D在时间T4和T12通过。在这个序列中已假定A2或D的分组在时间T8是不用的，而且复用器用可用的A1分组替代。此后A1和A2或D分组是交替的。
对于在非视频分组复用时隙期间分组复用的优先，如果利用优先权，最好是对很少发生的具有分组的信号成分赋予更高的复用优先权。
图10示出了一些交替的成分复用的序列，所有的序列假定视频分组每隔一个分组复用时隙通过一个视频分组。序列S1假定为视频、第1和第2音频和数据成分，图示出在第偶数号的时间期间，第1和第2音频以及数据D成分分组规则地交替。序列S2也假定为视频、第1和第2音频以及数据成分。然而在这个序列中，假定数据D需要较高的信号带宽。数据分组D示出了是每隔一个偶数号的时间间隔被分配一次，同时音频成分在剩余的偶数号时间期间中交替出现。序列S3和S4假定为音频成分比数据成分需要明显多的带宽，因此示出了已分配了更大百分比的偶数号复用时间期间。可同时传输多于1个的模块。如果它们是同时传输的，在分组复用处理过程中建议来自不同模块TU的传送分组不要交错。然而，来自不同模块的整个TU可能是交错的。
由于多路复用是成熟的技术，而且那些在数字信号处理中的普通技术人员很容易能设计多路复用器以满足具体的需要，所以分组复用器16的细节将不描述了。仅说如下就足够了，可以安排分组复用器16使用3个状态逻辑开关，同时输入端口连接各自的成分信号而输出端口连接到复用器的输出端口。状态机可以安排来控制响应由控制器5建立的优先权以及由分组形成器提供的相应的分组就绪信号的逻辑开关。
图11示出了AVI分组的典型的形式。这些分组包括传送前辍的链路层和定制的具体的服务的业务层或传送块。在链路层中传送的前缀是两字节的字段，该字段包括4个1位的信号P、BB、CF、CS和12位的SCID的字段。信号P、BB、CF和CS是分组帧位、束边界位、分组不规则键的控制标志以及不规则键的控制同步。CF和CS字段的典型的编码是根据如下的关系CF CS功能00使用偶数键01使用奇数键10非杂乱的分组11非杂乱的分组在图12中示出了业务层或传送块。它包括1字节的标题和127字节的代码/数据有效负荷。标题包括用于模数16连续性记数CC的4位字段和4位业务类型识别符HD。对于交互式代码/数据分组两个业务类型被利用，根据下面的规定，它们由4位HD字段来识别。
0000辅助分组0100基本分组基本分组的传送块简单地包括HD字节，其后接有127字节的模块代码字。基本分组用以传送各自的模块代码字，但没有传输单元标题信息。在辅助(AUX)分组中传送TU标题数据和任何模块标题。图13示出了典型的AUX分组的业务层的形式。
AUX分组业务层包括1字节标题和CC及HD数据。所有AUX分组的CC值是诸如0000的唯一值。有效负荷的剩余127字节被划分成为1个或多个可变大小的辅助值。每个辅助组包括合有两个标志MF和CFF的2字节标题字段、一个辅助字段识别符AFID和表示归入在可变长度AUX数据字段中的辅助数据的数量的数字AFS。标志MF表示在AUX数据字段中的数据是否可以改变，而CFF表示是否AUX数据字段是填入的零。辅助组中的一个安排来传输TU标题数据，具体的辅助组将包括附加的标题，包合指示在传输单元中的分组数目的16位字段的AH和包含在传输单元中的第1个基本分组的CC值的第2个8位字段。
图14示出了代码/数据传送分组形成器14的典型的实施例。分组形成器包合一个控制器75，它控制分组形成的功能性的排序并与系统程序控制器5、存储器控制器12和分组多路复用器16通信。控制器75从程序控制器5接收适当的SCID并将它们与其他的分组前缀数据一道存储在存贮单元78中。通过存储器控制器12，控制器75与存储器11通信以存取应用代码/数据，该应用代码/数据然后加给两个缓冲存储器76和77中的一个。在AUX分组中传送的标题数据加给缓冲器76，而在基本分组中传送的数据存储在缓冲器77中。一个另外的存贮单元79用以存储业务层标题数据HD，并包括CC计数器80以便完整。另外，存贮单元78和79可以是控制器75内部的存储器的一部分，并且连续性计数器80可以由控制器75中的软件实现。
各自的单元76-80的输出端口可以用三状态逻辑器件实现，它们都连接到公共输出总线。分组数据在各个单元76-80中累积并在控制器75控制下加至分组形成序列中的输出总线。
该总线连接到差错编码单元82。差错编码单元82在各个包括AH标题的AUX分组的辅助组上产生循环冗余标题误差校验位(CRCH)并将CRCH连接或附加到AUX分组。更具体地说CRCH是在辅助组数据字段和AH标题上进行编码而不是在辅助组标题上编码。CRCH误差校验位附加到辅助组。误差编码单元也可以在基本分组的业务层中包含的信息上有条件地产生CRC误差代码，并将CRC误差代码附加或连接到各个基本分组。然后分组被连接到可能是先入先出FIFO存储器的缓冲存储器81。当全部分组存储在FIFO81中时，就产生分组就绪信号。FIFO的数据输出端口和分组就绪信号连接到分组多路复用器16。
图15、16和17是进一步地更详细地示出代码/数据分组处理的流程图。在讨论该流程图以前先定义一些由一些字首字母组成的缩写，它们是TU≡传输单元；CC≡连续性记数；
TUN≡在模块中的传输单元TU的数目；TP≡传送分组；TPN≡TU中TP的数目；ML≡模块(字节)的长度；TPU≡在127单元中的一个传输单元TU中的分组字节的运行索引。
图15示出了一般的处理过程，通过该处理过程分组形成器分组各自的应用。再调用传输介质被用作应用存储，因此该应用将被重复地传输，即分组。程序控制器开始{100}应用的分组。服从这个命令控制器75从存储器11存取{101}在当前应用中的模块的数目MN，以及模块标题信息，并存储在相同的缓冲器76中。索引i设定{102}为1。目录模块被分组{103}。然后第1个应用模块被分组{105}。索引i于是增加1单位{106}，该单位是分组的模块的计数。在{107}进行校验以判断最后的一个应用模块是否已经被分组。如果应用的最后模块没有被分组，该系统前进到步骤{105}并分组下一个模块。另一方面，如果应用模块的最后一个分组完了，在{108}进行测试{108}以确定应用重复时间是否已经过去。如果已经过去，系统返回到步骤{101}或步骤{102}，以重新分组(再传输)该应用。另外，如果该重复时间没有过去，在重新分组该应用以前系统等待{109}。
图16示出了模块分组信息。这个子程序在{121}启动从缓冲存储器76中取出模块字节的长度MN、模块中的传输单元的数目TUN和在各自传输单元中的传送分组的数目TPN。TU的索引设置为零{123}，而且进一步运行的总索引TPU设置为零{124}。传输单元被形成{125}，它包括TU标题AUX分组的形成，随后TPN-1具有应用代码/数据的基本分组。索引TU增加一单位{126}。在{127}进行测试以确定模块中的最后一个TU是否已完成。如果还没有，系统进到步骤{125}，如果已经完成了，就退出该程序。
图17示出了产生TU的处理过程{125}。在每个TU的开始处，传输索引数TP设置为零{136}。这个索引TP被测试{137}。如果该索引TP是零，于是形成TU标题AUX分组{151-157}，否则形成一个基本分组{138-146}。对于AUX分组信息，包含SCID的链接层前缀从存储器151存取{151}。固定的AUX CC值也被存取{152}，并附加到前缀上。AUX分组业务层标题HD是在下一步存取{154}并附加在前缀和AUX CC之后。一个辅助组标题形成或从存储器存取{155}，并且附加在前缀、CC和标题HD之后。计算AH标题数据并附加在辅助组标题之后。与辅助组标题有关的AUX数据从存储器存取{156}并附加到AH标题之后。在{157}进行测试以确定是否在AUX分组中有另外的辅助组。如果有另外的辅助组，该系统进到步骤{155}，否则，进到步骤{147}。
如果基本分组已形成，即TP不等于零，适当的前缀数据{138}和CC{139}从存储器或控制器75中取出，而且CC附加给该前缀。CC增加1单位{140}。基本分组业务层标题HD被取出并附加到CC上{141}。索引TPU被从模块长度中减去并在{127}进行测试以确定是否有值得分为一整组的剩余模块字节。如果是的话，有分组价值的字节(在这个实例中的127个字节)从存储器77中取出{143}并且附加给HD。索引TPU增加127{145}。
另外，如果在模块中剩余字节少于一个完整的分组，剩余的模块字节被取出并附加到标题HD{144}。索引TPU设置为ML{146}并且设置分组不完整的标志。
在各个分组形成以后(AUX或基本的)，它们在{147}被测试以确定它们是否被填满。如果不是则将零填入到必需的字节数(127)。索引TP增加1单位{148}。基本分组可以被有选择地CRC误差编码{158}，但是在整个模块上所执行的误差编码稍微有些重复。CRC误差编码可能至少加给各个分组的应用数据部分和/或业务层标题(CC和HD)。如果执行了CRC，CRC校验位将附加给分组数据字节。
AUX分组是在辅助组数据字段和辅助标题AH上做CRC误差编码的，CRCH误差位附加给辅助组。
索引TP在{150}被检测以确定是否TU的最后的分组已经被处理。如果还没有，形成下一个分组{137-149}，如果已经处理了，系统退出到步骤{126}。
前文逐一地介绍了分组模块的处理。然而应注意到编译作者在应用的编译之后很容易地设计模块的交错部分(TU)；然后利用数据的总量是分组为基本还是AUX分组的指示来安排数据总量。在这种情况下，分组形成器响应这样的指示在AUX或基本分组中形成有关的数据。
AVI程序的应用重复地传输。再传输的周期性由程序员来确定，而且该周期性是频道的带宽、更高优先级AVI成分所需的带宽、包含在应用中的总数据以及在解码器中的缓冲存储器的规模的函数。应用的再传输可以这样来完成设计分组多路复用器的时序以在产生所希望的应用再传输速率的速率下为应用分配预定的多路复用期间。
有这样一些情形，在这种情况下交互式的程序可以产生不希望的显示。考虑到这样的情形，交互式程序引起在相关的视频图像之上重叠的图象的显示。假设在视频中包括非交互式的商业节目。交互式程序没有办法判定已变化的视频源并在商业节目上不需要地连续显示重叠的视频图像。
如果出现新的交互式节目(program)，目录将变化，而且这一变化将使接收机警惕节目的变化，名义上这种变化将引起接收机放弃当前收视节目而支持新节目。然而可以发生这样的情况，新的节目需要小的存储空间，而且打算恢复到旧的节目只用很短的间隙。在这种情况下更希望的是简单地暂停当前执行的程序，而不是放弃它，这是因为重新恢复应用的延时可能是所不希望的长。也可能有这样的情形，即应用不能知道何时结束应用或者何时重新开始执行应用。所有这些情况可以利用信号模块的使用来进行编址(addressed)。
信号模块可以是数据模块或可执行的程序。如果是前者，由它可以包含简单的用以调节当前的应用的时间或其他类型的代码以预定的方式(例如自终止、或暂停执行或恢复执行)进行响应。如果是后者，它可能是调整接收机以存储过去正在执行的应用的当前状态的程序，然后放弃当前的应用而支持最新传送的应用，或者暂停执行当前的应用并从存储器中清除它，或仅仅暂停执行等等。
信号分组与有关的视频或音频的时序或同步可以有几种方法产生。首先它可能是对具体的开始或标题等等与音频或视频信号有关的代码的出现可编程地执行。第二，是当类似的PTS出现在音频或视频数据中，或在音频或视频数据中的类似的PTS的预定时间间隙内，它可能包括PTS(表现时间标记)并可编程地执行。第三，是对于接收可以立即地可编程执行。在前两种情况下，只要接收出现在编程的事件以前，在分组数据流中的信号分组的位置就不是很严格的。在第3种情况下，信号程序分组的位置在影响希望的结果方面就比较重要了。
如果AVI程序是由与不同的交互式节目或非交互式节目有关的各自部分所组成，就认为AVI程序是分段的。一个具有与交互式节目有关的第1部分、与非交互式商业节目有关的第2部分和与交互式节目相关的第1部分的延续的第三部分的程序有三个分段。如果信号模块用第三种方法使程序产生变化(即在商业节目的开始暂停执行)，它必须在程序数据流中处在第二分段出现的足够的前面，以便接收机在第二分段出现时有时间响应信号程序。
包含简单的控制字或序列的信号模块可以包含在含有目录和标题的完整模块组成的单个信号分组之中。这个单个的信号分组是一个辅助分组，该分组将对接收机的接收产生处理过程的中断。响应该中断，接收机将开始由信号模块指示的适当的动作。如果信号模块是一个可执行的程序，它可包括多个分组，但是模块的标题分组是辅助分组。在这种情况下，辅助分组也可使得接收机中断以开始适当的动作。
如果图1所示的系统产生分段的视频的交互式程序，操作该系统的程序员能控制该交互式成分源10以产生在适当的情况下由程序控制器5将其插入到信号流中的适当的信号模块。另外，考虑到便于编辑一些预先记录的AVI和/或非AVI程序以便通过从多个存储信号中选择程序分段来产生例如具有分段视频信号的AVI程序。在这种情况下编辑装置可能包括含有选择预分组的信号模块的另外的存贮单元。在编辑的程序产品的各程序段间的界面处，编辑程序将选择适当的预分组信号模块，并将其插入编辑的产品中。实际上，选择的预分组信号模块可以以预定的间隔重复地插入。重复的插入可以用来加强接收的概率和/或可被用作隐合信号。在后者的情况中，仅当信号模块以预定频率重复时，接收机可以被编程以执行由信号模块指示的某一功能。当该频率被中断，接收机可以被编程以恢复到恰在信号模块的接收之前所用的方式的处理。
在随后的权利要求中术语“分段的视频信号”意味着视频信号是由各自的部分或分段所组成，其中的一些与交互式程序有关，其中的一些与不同的交互式程序有关或与交互式程序无关。
权利要求
1.产生交互式音频/视频程序的装置，其特征在于压缩的视频的传送分组的信号源(18)；压缩的音频的传送分组的信号源(21)；用以产生与压缩的音频和视频信号相关的交互式程序的计算机(10)，所说的交互式程序是由不同的模块形成的，各自的模块包含可执行的代码或数据，还包括链接到应用模块的目录模块；将所述模块分组成传送分组并将来自相应的模块的传送分组划分入传输单元的传输处理装置(14)，它还为各自的传输单元产生包括标题信息的辅助传送分组；装置(5)，它用以为各自的视频传送分组指定第1识别符代码SCIDv，为各自的音频传送分组指定第2不同的识别符代码SCIDa，以及为各自的交互式程序传送分组指定第3不同的识别符代码SCIDD；将交互式程序传送分组与音频和视频传送分组时分复用的多路复用器(16)，这种复用是以这样的方式进行的，即所说的交互式程序重复地与压缩的音频和压缩的视频的信号夹杂在一起。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于对在辅助传送分组中的相应的传输单元独立地进行误差编码标题信息的误差编码装置。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于多于1个模块的传输单元可能是当前使用的，而且所说的传输处理器被调整以将来自不同模块的完整的传输单元交错，但禁止将来自不同的传输单元的传送分组交错。
4.根据权利要求1的装置，其特征在于所说的传输处理器被调节以按所述顺序提供目录模块、可执行代码模块的传输单元和数据模块的传输单元。
5.根据权利要求1的装置，其特征在于所说的传输处理器从整数的传送分组形成传输单元，而没有足够的模块数据的传输单元的传送分组用零字填充。
6.根据权利要求1的装置，其特征在于连续性计数器用以计数模数N(正整数)、包含除去辅助传送分组的应用模块的相继的传送分组，且所述传输处理器包含在传送分组中的相关的相继的计数值以及包含在所有辅助传送分组中的预定的计数值。
7.根据权利要求1的装置，其特征在于误差编码装置(79)在相应的模块上产生误差校验位并链接误差校验位给相应的模块。
8.根据权利要求1的装置，其特征在于用于使接收机装置有条件地暂停或重新处理交互式程序的信号模块的信号源；其中所说的传输处理器装置(14)分组所说的模块；和所述多路复用器(16)时分复用交互式程序传送分组和与压缩的音频信号和对应的压缩视频信号的分段相关的分组，还包括与压缩的视频信号的分段有关的信号模块的分组以及编程以产生与先于各自的分段变化所发生的分段相关的交互式程序的执行。
9.根据权利要求8的装置，其特征在于所说的压缩视频信号包括第1和第2相继的分段，所说的第1分段与交互式程序有关，第2分段与交互式程序无关，并且所述多路复用器有条件地包括含有代码字的信号模块，该代码字将有条件地使接收机装置在第2个分段出现时暂停处理与第1分段有关的交互式程序。
10.根据权利要求8的装置，其特征在于所说的压缩的视频信号包括第1和第2相继的分段，第1分段与第1个交互式程序有关，第2分段与第2个交互式程序有关，其中所说的多路复用器被调节以便包括含有代码字的信号模块，所述代码字将被调节以使接收机装置在第2分段出现时存储有关处理第1交互式程序的当前状态的处理状态数据，然后除去第1交互式程序并且装入和执行第2个交互式程序。
11.根据权利要求8的装置，其特征在于信号模块的信号源是计算机，它在信号模块中插入时间标记，该时间标记与压缩的视频信号的具体帧有关系，并且使所述信号模块与所述压缩的视频信号的分段变化同步执行。
12.传输音频-视频-交互式程序(以后称之为AVI)的音频、视频和交互式成分的方法，其特征在于形成压缩音频信号的传送分组，这些分组包括音频信号数据的有效负荷和用以识别包含音频成分数据的传送分组的识别符SCIDai；形成压缩视频信号的传送分组，这些分组包括视频数据的有效负荷以及识别包含视频成分数据的传送分组的识别符SCIDvi；产生与音频或视频成分有关的交互式程序；将交互式应用分段成类似计算机的文件的模块，相应的模块包括可执行的代码或应用数据；划分相应的模块成为一个或多个包含整数的传送分组的传输单元，每个传送分组包括识别包含交互式成分数据的传送分组的识别符SCIDDi；产生相应的传输单元的另外的传送分组，该另外的传送分组包括描述在相应传输单元中的信息的传输单元标题信息；和时分多路复用音频和视频成分分组与交互式成分分组，所述交互式成分分组在相应的由另外的传送分组加标题的传输单元的序列中。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于所说的SCIDDi、SCIDai和SCIDvi是不同的值。
14.根据权利要求12的方法，其特征在于所述另外的分组是辅助传送分组，而且产生辅助传送分组的方法包括提供所说的SCIDDi、预定的固定的连续性计数值CC和辅助分组类型的数据—字HD，并且链接该计数值CC和辅助分组类型数据字HD到识别符SCIDDi上。产生包含辅助组数据字段和辅助组标题的辅助组，所说的辅助组标题包含识别包含在所说的辅助组数据字段中的数据的代码字AFID，且字段AFS指示在所说的辅助组数据字段中的数据的字节数，并且链接辅助组标题到SCIDDi、CC和HD数据上；和在辅助组数据字段中包含传输单元标题信息。
15.根据权利要求14的方法，其特征在于产生辅助传送分组的方法还包括产生另外的辅助组标题字段AH，它包含指示在对应的传输单元中的传送分组数目的第1字段，和在出现辅助传送分组以后指示传输单元的第1传送分组的连续性计数值的第2字段。
16.根据权利要求12的方法，其特征还在于以下步骤交错不同的模块全部的传输单元而不交错不同的传输单元的相应的传送分组。
17.根据权利要求12的方法，其特征在于形成目录模块，它包括指示在应用中包含的模块的数据；将目录模块形成在传输单元和传送分组中；和在多路复用所述交互式应用的模块之前时分多路复用目录模块和音频及视频成分分组。
18.根据权利要求17的方法，其特征还在于重复地多路复用目录模块和应用模块的传输单元与音频和视频成分作为AVI程序。
19.根据权利要求12或14的方法，其特征还在于对每个模块误差编码，并链接误差校验位到每个这种模块上。
20.根据权利要求12的方法，其特征在于产生信号模块以便使接收机装置被调节以暂停或重新处理交互式程序；形成交互式应用和信号模块的传送分组；时分多路复用音频和视频成分传送分组与相关的交互式应用传送分组，并插入与分段的视频分段的变化相关的信号模块传送分组以便使相对应的接收机被调节以暂停或重新开始在各自分段变化处的交互式应用。
21.根据权利要求20的方法，其特征在于对所说的信号文件和交互式程序文件进行误差编码并链接误差校验位到对应的误差编码的文件上。
全文摘要
用于格式化可执行的代码和数据的方法和装置，根据例如MPEG规约，为了可靠和方便的存取，规定交互式应用和视频和音频程序材料包括压缩音频和视频程序。该压缩的音频和视频(A/V)程序分段成为由第1和第2业务识别符SCID
文档编号H04N7/16GK1114814SQ9510470
公开日1996年1月10日 申请日期1995年4月27日 优先权日1994年4月28日
发明者J·R·曼南德, K·约瑟夫, 小·A·W·杰苏普, A·M·德尔普希 申请人:汤姆森消费电子有限公司